吳婷婷,韓昆鵬,楊 凌,陳靜華,陳麗珠
(江蘇省鹽城市畜牧獸醫站,江蘇 鹽城 224002)
為加快推進蛋雞健康生態養殖,在蛋雞生產中做到“飼料全面禁抗、養殖嚴格限抗、禽蛋產品無抗”,確保禽蛋產品質量與安全,開發研究和科學規范使用“替抗”功能性添加劑,已成為實現蛋雞業高質量發展的必然途徑和技術關鍵。酸化劑作為一種無污染、無殘留、吸收迅速、參與能量代謝且無生態毒理的綠色環保型飼料添加劑近年來受到廣泛關注[1]。
酸化劑又稱為酸制劑,作為一種環保、綠色飼料添加劑在畜禽生產中已使用較長時間[2]。飼料酸化劑按照組成可分為單一型酸化劑和復合型酸化劑,其中單一型酸化劑又可以分為無機酸和有機酸,按照狀態可分為液體型酸化劑和固體型酸化劑,按照加工工藝可分為包被型酸化劑和未包被型酸化劑等。
無機酸化劑主要包括鹽酸、磷酸、硫酸等,生產中磷酸使用較多。無機酸具有較強酸性,成本較低。進入動物體內后由于其解離速度快,造成胃內 pH急劇下降,會抑制胃酸分泌和胃功能的正常發育,并灼傷食道和胃;且其降 pH作用只能到達胃部,腸道后端利用受限,所以無機酸通過降低 pH 來抑制有害菌的作用非常有限[3]。另外,因其添加影響飼料適口性、易損傷動物口腔黏膜和腐蝕機器等而使用受限。
有機酸化劑根據其作用方式不同可分為兩類:一類是通過降低胃腸道環境的 pH并參與機體能量代謝的有機酸,如乳酸、檸檬酸、蘋果酸、延胡索酸等[4]。這類有機酸可在胃中發揮作用,但不能降低小腸中的 pH[5]。另一類是通過降低胃腸道 pH、破壞細菌細胞膜、干擾細菌物質代謝和 DNA合成等過程來達到抑菌目的的有機酸化劑[6],如甲酸、乙酸、丙酸、山梨酸等。有機酸化劑與無機酸化劑相比,價格較高,但能有效改善畜禽飼料的適口性,提高畜禽體內營養物質吸收轉化效率,并有較強的抑菌作用。
復合酸化劑是根據實際生產需要,將兩種或兩種以上的單一酸化劑按一定比例復合而成,可以是幾種酸配合在一起使用,也可以是酸和鹽類復配而成,如:甲酸+乙酸+丙酸、檸檬酸+延胡索酸+乳酸、磷酸+鹽等。復合酸化劑綜合了單一酸化劑的優點,其添加劑量少、使用成本低,且各成分之間具有協調增效作用,不僅能夠降低動物機體胃腸道的酸度,而且還可有效殺滅胃腸道內的有害細菌和微生物。復合酸化劑在實際生產過程中已逐步取代了單一酸化劑,并被養殖戶廣泛應用于畜禽生產中。
包被酸化劑是在復合酸化劑的基礎上,通過改進生產工藝,將酸化劑進行微囊化[7]。包被酸化劑能在胃腸道中緩慢分階段釋放,可進行持續的酸化作用,并且能夠作用于后腸道并降低pH,減少后腸道病原微生物的增值[8]。與復合酸化劑相比,包被酸化劑在畜禽胃腸道中作用釋放更持久、有效,它彌補了復合酸化劑無法到達后腸道的弊端,但包被價格較高。
在飼料中適量添加酸化劑,能降低飼料 pH和酸結合力,并提高日糧穩定性和緩沖力,防止日糧被霉菌毒素污染。如延胡索酸通過穩定維生素,維持飼料穩定性;山梨酸參與體內新陳代謝,是一種天然防腐劑,可有效防止飼料霉變[9]。
酸化劑進入機體后,能夠提供外源性的氫離子,增加食糜的酸度,降低胃內 pH,促使胃蛋白酶發揮作用,而胃蛋白酶的分泌有利于蛋白質的分解,刺激十二指腸分泌胰蛋白酶,使蛋白質被充分吸收,提高機體內消化酶的活性,從而提高飼料消化率[10]。
酸化劑可以調節動物腸道菌群平衡,破壞細菌細胞壁,干擾細菌酶的合成,達到抑菌或殺菌效果,從而預防病原微生物引起的動物腸道疾病。酸化劑在胃腸道環境中,為有益菌的生長提供良好的酸性環境,抑制有害菌的生長[11]。同時,有機酸的抑菌作用具有廣譜性,可抑制多種霉菌、細菌和酵母,如甲酸和丙酸對沙門菌和芽孢桿菌有較強的抑制作用,延胡索酸和乳酸可殺滅大部分革蘭氏陰性菌[12]。
某些酸化劑如延胡索酸、檸檬酸、蘋果酸等可以參與畜禽體內三羧酸循環,為機體糖、蛋白質、脂肪的代謝提供能量。同時,某些微量元素如鈣在弱酸或偏堿性環境時易形成不溶性的酸而難以吸收,飼料中添加酸化劑后,微量元素的鹽類更容易分解,然后與酸化劑形成絡合物更容易被吸收[13]。
酸化劑在家禽機體內通過與消化酶、能量等發生積極反應,可產生抗氧化和鎮靜作用,并能有效提升家禽的抵抗力,降低發病率及死亡率[14]。有研究表明,在禽類運輸中使用延胡索酸,可緩解禽類情緒,降低禽類機體緊張感,一定程度上可作為禽類鎮定劑使用[15]。
酸化劑在蛋雞生產中的應用因其作用方式和特性的不同會表現出不同的效果。綜合而言,主要表現在對蛋雞生產性能、蛋品質、胃腸道健康及鈣、磷代謝和血清生化指數、抗氧化指標的影響。
有研究顯示,添加不同種類、不同比例的酸化劑對提高蛋雞生產性能有一定的作用。樊愛芳等[16]研究發現,添加 0.1 %、0.2 % 和 0.3 % 的復合酸化劑(主要成分為檸檬酸、蘋果酸、丁酸甘油酯、甲酸等)均可提高蛋雞產蛋率,從提高效果上看,添加 0.2 % 的酸化劑效果最好,但未達到顯著水平。Gul等[17]研究,有機酸對羅曼蛋雞的生產性能無顯著影響。各研究結果的不同可能與使用酸化劑的種類、比例以及蛋雞品種、周齡等差異有關。
蛋品質是衡量蛋雞場經濟效益的重要指標之一[18],蛋品質包括蛋殼厚度、蛋形指數、蛋殼強度、哈氏單位等相關指標。有研究顯示酸化劑對蛋品質有一定的改善作用。Swiatkiewicz等[19]研究發現,有機酸(中鏈脂肪酸)可提高高齡產蛋雞的蛋殼質量。魏艷紅等[20]試驗研究,飼料中添加 500 mg/kg包膜復合酸化劑可以提高蛋殼厚度,但對其他蛋品質指標無影響。陳杰等[21]研究顯示,蛋雞產蛋高峰期日糧中添加 1.5 g/kg酸化劑(主要成分為檸檬酸、富馬酸、磷酸、甲酸等),雖可顯著降低“京紅一號”蛋雞的料蛋比和采食量,但對蛋品質無顯著影響。王光富[22]研究,在日糧中添加有機酸對蛋雞殼厚度、蛋殼強度、蛋重、蛋白質和哈氏單位均無顯著影響。各研究成果的不同可能與選取產蛋階段、酸化劑具體成分和使用劑量有關。
腸道菌群在維持家畜腸道健康方面扮演著重要作用,腸道菌群一旦被破壞往往會引起無法挽回的損失。消化道內的酸堿環境對改善腸道微生物區系平衡以及胃腸道功能的發揮有重要作用[23]。有研究顯示使用酸化劑可以降低胃腸道 pH,并對腸道菌群有調控作用。趙旭等[24]試驗發現,在飲水中添加 0.1 % 的有機酸可有效降低蛋雞胃腸道的 pH,促進胃腸道的健康。郭華等[25]研究顯示,0.1 % 飲水型酸化劑可抑制飲水中的大腸桿菌,且可以通過調節蛋雞腸道腔內的 pH,改善消化酶的活性及腸道微生物菌群組成,提高消化。周嶺等[26]研究,在飲水中添加 0.1 % 復合酸化劑(主要成分為甲酸、乳酸、丙酸、丁酸等)能顯著抑制輸卵管沙門氏菌的生長。朱沛霽等[27]研究表明,在基礎日糧中添加 1.5 g/kg酸化劑可提高前段腸道乳酸菌的含量,對乳酸菌、大腸桿菌的比值起到促進作用。
胃腸道消化酶是營養物質在動物胃腸道主要消化劑,其活性直接影響機體對營養物質的消化利用[22]。劉艷利等[23]研究顯示,飼料中添加酸化劑可提高小腸淀粉酶和胰蛋白酶的活性,促進腸道鈣和磷的存留,從而改善蛋品質。趙必遷等[28]認為,在飼糧中添加復合酸化劑可提高蛋雞腸道消化酶活性及鈣、磷表現代謝率,改善腸道生態環境。王竹[29]試驗研究發現,添加復合酸化劑可提高蛋雞血清中的鈣磷含量。
有研究顯示,酸化劑對畜禽血清生化指標、抗氧化指標等都有不同程度的影響。沈家鯤等[30]研究結果表明,在基礎日糧中添加 0.2 % 復合酸化劑(主要成分為檸檬酸、磷酸、苯甲酸及有機酸鹽)可以提高海蘭褐蛋雛雞的飼料利用率和抗氧化能力,顯著提高生長期后期蛋雛雞的免疫水平。李萬軍[31]研究顯示,在蛋雞飼料中添加復合酸化劑降低了蛋雞血清中乳酸脫氫酶、總蛋白、白蛋白、球蛋白、尿素氮和尿酸的含量,提高了血清中堿性磷酸酶、血糖、鈣和磷的含量。
在“飼料全面禁抗”的背景下,酸化劑對提高蛋雞生產性能、改善消化酶活性、增強機體抵抗力等方面作用效果明顯,在實際生產應用中具有廣闊的發展前景。但仍存在一些亟待解決的問題,如不同類型酸化劑作用機理以及與其他營養物質的協同或拮抗作用機制的研究還不清楚;固體型酸化劑效果不穩定,易吸濕結塊,腐蝕加工機械和運輸設備;酸化劑在胃中的釋放速率過快,無法在消化道的后半部分發揮作用等。因此,應進一步研究闡明酸化劑的作用機理,根據蛋雞不同生長發育階段和不同酸的解離特點配制適宜的酸化劑配方,加強酸化劑生產工藝的研究,改善酸化劑的緩釋性、穩定性和可靠性等指標,不斷提升酸化劑的應用效果。